JPH075308B2 - 酸化亜鉛の製造方法 - Google Patents
酸化亜鉛の製造方法Info
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- JPH075308B2 JPH075308B2 JP12253787A JP12253787A JPH075308B2 JP H075308 B2 JPH075308 B2 JP H075308B2 JP 12253787 A JP12253787 A JP 12253787A JP 12253787 A JP12253787 A JP 12253787A JP H075308 B2 JPH075308 B2 JP H075308B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はゴムの加硫促進剤、塗料、化粧品、インキ、顔
料、医薬等は無論のこと、バリスター、電子写真用感光
材料、ガスセンサー、触媒等の用途に用いられる酸化亜
鉛の製造方法に関する。
料、医薬等は無論のこと、バリスター、電子写真用感光
材料、ガスセンサー、触媒等の用途に用いられる酸化亜
鉛の製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来酸化亜鉛の製造法として、所謂フランス法等による
金属亜鉛蒸気の酸化燃焼法が知られている。かかる方法
によって得られる酸化亜鉛の粒径は、細かいものでも0.
2μｍ、平均的には0.5〜0.8μｍである。
金属亜鉛蒸気の酸化燃焼法が知られている。かかる方法
によって得られる酸化亜鉛の粒径は、細かいものでも0.
2μｍ、平均的には0.5〜0.8μｍである。
これらの酸化亜鉛は、その粘稠性、凝集性のため、機械
的粉砕ではこれ以上微粒化することは困難である。しか
しながら、前述の古くから用いられている用途はもちろ
んのこと、近年開拓されたバリスター等の用途において
は従来に増し高純度化とともに超微粒化が要求されはじ
めている。
的粉砕ではこれ以上微粒化することは困難である。しか
しながら、前述の古くから用いられている用途はもちろ
んのこと、近年開拓されたバリスター等の用途において
は従来に増し高純度化とともに超微粒化が要求されはじ
めている。
そこで、超微粒酸化亜鉛の製法として大別すると、一端
微細な亜鉛化合物を生成した後、これを加熱分解する熱
分解法と、亜鉛蒸気を直接酸化燃焼させる気相反応法と
が知られている。
微細な亜鉛化合物を生成した後、これを加熱分解する熱
分解法と、亜鉛蒸気を直接酸化燃焼させる気相反応法と
が知られている。
熱分解法の第１の例は、例えば塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝
酸亜鉛等の亜鉛イオン溶液中に、蓚酸、蓚酸アルカリま
たは蓚酸アンモニウム溶液を添加し、蓚酸亜鉛の微細結
晶を生ぜしめ、濾別、乾燥後、加熱分解して酸化亜鉛と
なす方法（特願昭56−90782号参照）で、得られる酸化
亜鉛の粒径は約0.03μｍとされている。
酸亜鉛等の亜鉛イオン溶液中に、蓚酸、蓚酸アルカリま
たは蓚酸アンモニウム溶液を添加し、蓚酸亜鉛の微細結
晶を生ぜしめ、濾別、乾燥後、加熱分解して酸化亜鉛と
なす方法（特願昭56−90782号参照）で、得られる酸化
亜鉛の粒径は約0.03μｍとされている。
熱分解法の第２の例は、亜鉛塩溶液に水酸化アルカリ又
は炭酸アルカリを添加し、それぞれ得られる水酸化亜鉛
又は塩基性炭酸亜鉛を濾別、乾燥後、加熱分解する方法
で、水酸化亜鉛の加熱分解により得られる酸化亜鉛の粒
径は0.1μｍまでであり、塩基性炭酸亜鉛の加熱分解に
よる場合は0.07〜0.1μｍが可能とされている。
は炭酸アルカリを添加し、それぞれ得られる水酸化亜鉛
又は塩基性炭酸亜鉛を濾別、乾燥後、加熱分解する方法
で、水酸化亜鉛の加熱分解により得られる酸化亜鉛の粒
径は0.1μｍまでであり、塩基性炭酸亜鉛の加熱分解に
よる場合は0.07〜0.1μｍが可能とされている。
熱分解法の第３の例は、密閉容器内において、酸化亜鉛
の水スラリーとCO2ガスとを反応させて塩基性炭酸亜鉛
を生成し、この塩基性炭酸亜鉛を熱分解して酸化亜鉛と
なす方法（特願昭59−111720号参照）で得られる酸化亜
鉛は比表面積が15m2/gでありこれから換算すると平均粒
径は0.07μｍである。
の水スラリーとCO2ガスとを反応させて塩基性炭酸亜鉛
を生成し、この塩基性炭酸亜鉛を熱分解して酸化亜鉛と
なす方法（特願昭59−111720号参照）で得られる酸化亜
鉛は比表面積が15m2/gでありこれから換算すると平均粒
径は0.07μｍである。
又、気相反応法の例としては、酸素を含有する雰囲気中
に金属亜鉛蒸気を噴出して亜鉛を酸化燃焼せしめた後、
直ちに生成した酸化亜鉛を急冷することによって針状亜
鉛を製造し、この針状亜鉛をベースに所望特性（粒径、
粒度分布、嵩密度、吸着特性等）の団塊状酸化亜鉛を得
る方法（特願昭55−23516号参照）が挙げられる。
に金属亜鉛蒸気を噴出して亜鉛を酸化燃焼せしめた後、
直ちに生成した酸化亜鉛を急冷することによって針状亜
鉛を製造し、この針状亜鉛をベースに所望特性（粒径、
粒度分布、嵩密度、吸着特性等）の団塊状酸化亜鉛を得
る方法（特願昭55−23516号参照）が挙げられる。
［発明が解決しようとする問題点］ 前述の熱分解法の第１および第２の例においては例えば
亜鉛塩の濃度と添加する炭酸アルカリの濃度を稀薄化す
ることによって、生成する塩基性炭酸亜鉛粒子の肥大化
を抑制して0.1μｍ程度の微細酸化亜鉛を得ることがで
きるが、反応条件の調整だけで微細化するには限界があ
り、又いずれの方法も目的とする反応生成物（塩基性炭
酸亜鉛）から反応系で残留する亜鉛塩（例えば塩化亜
鉛、硫酸亜鉛等）並びに生成系の副産物（例えば塩化ナ
トリウム、芒硝等）を洗浄、除去するための工程が避け
られないため、生成物が微細であるが故にこの洗浄は容
易には行えず、経済的なデメリットが大きい。そして、
洗浄が不十分な場合には当然酸化亜鉛中にNa、Ｓ等が不
純物として混入し、高純度の要求には応えられないとい
う問題がある。
亜鉛塩の濃度と添加する炭酸アルカリの濃度を稀薄化す
ることによって、生成する塩基性炭酸亜鉛粒子の肥大化
を抑制して0.1μｍ程度の微細酸化亜鉛を得ることがで
きるが、反応条件の調整だけで微細化するには限界があ
り、又いずれの方法も目的とする反応生成物（塩基性炭
酸亜鉛）から反応系で残留する亜鉛塩（例えば塩化亜
鉛、硫酸亜鉛等）並びに生成系の副産物（例えば塩化ナ
トリウム、芒硝等）を洗浄、除去するための工程が避け
られないため、生成物が微細であるが故にこの洗浄は容
易には行えず、経済的なデメリットが大きい。そして、
洗浄が不十分な場合には当然酸化亜鉛中にNa、Ｓ等が不
純物として混入し、高純度の要求には応えられないとい
う問題がある。
熱分解法の第３の例は不純物を含まない塩基製炭酸亜鉛
の製法を開示しており、それを熱分解した酸化亜鉛も不
純物を含まないものとすることは可能であるが、製造に
密閉容器を用いなければならない問題がある。
の製法を開示しており、それを熱分解した酸化亜鉛も不
純物を含まないものとすることは可能であるが、製造に
密閉容器を用いなければならない問題がある。
気相法の例では、本質的には針状酸化亜鉛の製造を目的
としており、超微粒の酸化亜鉛の製造の開示はない。
としており、超微粒の酸化亜鉛の製造の開示はない。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、従来の上記問題点を解決し、高純度でしかも
超微細化された酸化亜鉛を製造することを目的とするも
ので、その要旨は、酸化亜鉛を含む水スラリーにCO2ガ
スを反応させて炭酸亜鉛を生成し、次いで該炭酸亜鉛を
微細化した後、加熱分解することを特徴とする酸化亜鉛
の製造方法である。
超微細化された酸化亜鉛を製造することを目的とするも
ので、その要旨は、酸化亜鉛を含む水スラリーにCO2ガ
スを反応させて炭酸亜鉛を生成し、次いで該炭酸亜鉛を
微細化した後、加熱分解することを特徴とする酸化亜鉛
の製造方法である。
すなわち、本出願人は、さきに特に電気亜鉛メッキ用の
亜鉛供給源として有用な塩基性炭酸亜鉛の製造法として
特願昭59−57248号（特開昭60−200826号公報参照）に
よって、不純物除去の工程を全く必要とせず、純粋に高
純度の製品を得る方法を開発したが、本発明ではこの方
法で得た塩基性炭酸亜鉛を加熱分解することにより、得
られる酸化亜鉛は塩基性炭酸亜鉛の高純度がそのまま得
られる。そして、上記先行発明において得られる塩基性
炭酸亜鉛の粒径は概ね１〜10μｍ程度にまで結晶成長並
びに二次凝集することから、これを直接加熱分解して
も、得られる酸化亜鉛を所望粒度にまで微細化すること
は困難であると判断されたことから、本発明では炭酸亜
鉛を機械的粉砕の導入によって微粉砕し、ついでこれを
加熱することにより平均粒径0.05μｍ以下の超微粒化を
達成することができた。
亜鉛供給源として有用な塩基性炭酸亜鉛の製造法として
特願昭59−57248号（特開昭60−200826号公報参照）に
よって、不純物除去の工程を全く必要とせず、純粋に高
純度の製品を得る方法を開発したが、本発明ではこの方
法で得た塩基性炭酸亜鉛を加熱分解することにより、得
られる酸化亜鉛は塩基性炭酸亜鉛の高純度がそのまま得
られる。そして、上記先行発明において得られる塩基性
炭酸亜鉛の粒径は概ね１〜10μｍ程度にまで結晶成長並
びに二次凝集することから、これを直接加熱分解して
も、得られる酸化亜鉛を所望粒度にまで微細化すること
は困難であると判断されたことから、本発明では炭酸亜
鉛を機械的粉砕の導入によって微粉砕し、ついでこれを
加熱することにより平均粒径0.05μｍ以下の超微粒化を
達成することができた。
加熱分解の温度は、塩基性炭酸亜鉛の分解温度である21
8℃以上を採ることとなるが、分解時間の短縮や、生成
酸化亜鉛に要求される種々の物性例えば粒子径、嵩比
重、発色、格子欠陥等を考慮して、250〜1000℃の範囲
で適宜選択される。特に好ましい範囲は分解時間の短縮
と高温加熱の場合におこる酸化亜鉛粒子の焼結による肥
大化防止などの見地から500〜700℃である。
8℃以上を採ることとなるが、分解時間の短縮や、生成
酸化亜鉛に要求される種々の物性例えば粒子径、嵩比
重、発色、格子欠陥等を考慮して、250〜1000℃の範囲
で適宜選択される。特に好ましい範囲は分解時間の短縮
と高温加熱の場合におこる酸化亜鉛粒子の焼結による肥
大化防止などの見地から500〜700℃である。
加熱時の雰囲気は、大気あるいは酸化富化雰囲気のいず
れでもよいが、酸素富化雰囲気とすれば、反応工程や粉
砕工程で極微量の有機質が混入したとしても、この物質
を完全に分解するのに極めて効果的である。
れでもよいが、酸素富化雰囲気とすれば、反応工程や粉
砕工程で極微量の有機質が混入したとしても、この物質
を完全に分解するのに極めて効果的である。
なお、塩基性炭酸亜鉛の製造に用いられる酸化亜鉛は、
高純度亜鉛地金を原料として所謂フランス法により製造
された酸化亜鉛、あるいは高純度亜鉛（最純亜鉛）製造
を目的とした精留塔の塔頂において酸化燃焼して得た酸
化亜鉛を用いるとよい。
高純度亜鉛地金を原料として所謂フランス法により製造
された酸化亜鉛、あるいは高純度亜鉛（最純亜鉛）製造
を目的とした精留塔の塔頂において酸化燃焼して得た酸
化亜鉛を用いるとよい。
また、酸化亜鉛を含む水スラリー濃度は、100〜800g/
l、好ましくは150〜380g/lの範囲が良い。スラリー濃度
が100g/l未満だと製造効率が低下し、800g/lを超えると
均一な生成物が得られない。
l、好ましくは150〜380g/lの範囲が良い。スラリー濃度
が100g/l未満だと製造効率が低下し、800g/lを超えると
均一な生成物が得られない。
水スラリーとCO2ガスとの反応は、スラリー中に浸漬し
た散気管等の装置によりCO2ガスを吹き込むことにより
行う。この場合の炭酸ガス源は、高純度の圧縮炭酸ガ
ス、清浄な燃焼排ガス等が使用される。反応時間を早く
するために、又、スラリーの流動性を良くするためにス
ラリー調製前の水はCO2飽和状態としておくことが好ま
しい。
た散気管等の装置によりCO2ガスを吹き込むことにより
行う。この場合の炭酸ガス源は、高純度の圧縮炭酸ガ
ス、清浄な燃焼排ガス等が使用される。反応時間を早く
するために、又、スラリーの流動性を良くするためにス
ラリー調製前の水はCO2飽和状態としておくことが好ま
しい。
反応温度は10〜70℃の範囲で設定される。10℃より低い
と反応速度は遅く、しかもスラリーが強粘性化し、又、
70℃を超す場合には熱補償の点やCO2溶解量の点からコ
スト上のデメリットが多い。より好ましい範囲は30〜40
℃である。CO2ガスの吹込み量は亜鉛kg当り（乾量基
準）0.5〜5l/分で、反応時間は60〜180分の範囲が適当
である。
と反応速度は遅く、しかもスラリーが強粘性化し、又、
70℃を超す場合には熱補償の点やCO2溶解量の点からコ
スト上のデメリットが多い。より好ましい範囲は30〜40
℃である。CO2ガスの吹込み量は亜鉛kg当り（乾量基
準）0.5〜5l/分で、反応時間は60〜180分の範囲が適当
である。
［実施例］ つぎに実施例並びに比較例について述べる。
実施例１ フランス法によって得た高純度酸化亜鉛を用いて150g/l
のZnO粒水スラリーを反応容器に入れ、散気管により容
器中央下方部からCO2ガスを１／分の流量で吹込ん
だ。２時間反応せしめて高純度塩基性炭酸亜鉛を得た。
のZnO粒水スラリーを反応容器に入れ、散気管により容
器中央下方部からCO2ガスを１／分の流量で吹込ん
だ。２時間反応せしめて高純度塩基性炭酸亜鉛を得た。
得られた塩基性炭酸亜鉛を機械的粉砕によって容易に粉
砕できる程度まで粉砕した後、300℃、500℃、700℃900
℃の温度で加熱・分解した。加熱雰囲気は大気とした。
結果を表にまとめて示す。また、第１図は500℃で30分
間加熱分解した粒子構造を示す顕微鏡写真、第２図は90
0℃で30分間加熱分解した粒子構造を示す顕微鏡写真を
示す。
砕できる程度まで粉砕した後、300℃、500℃、700℃900
℃の温度で加熱・分解した。加熱雰囲気は大気とした。
結果を表にまとめて示す。また、第１図は500℃で30分
間加熱分解した粒子構造を示す顕微鏡写真、第２図は90
0℃で30分間加熱分解した粒子構造を示す顕微鏡写真を
示す。
比較例１ 市販の微粉末塩基性炭酸亜鉛（0.3μｍ以下）を、500℃
で加熱分解した。得られた酸化亜鉛の粒径は0.1〜0.03
μｍであり、微粒化は十分満足されているが、不純元素
であるNaが1200ppm、Ｓが800ppm残存していた。又、酸
化亜鉛の色は、実施例１の500℃以上加熱したものより
も黄色が強いものであった。
で加熱分解した。得られた酸化亜鉛の粒径は0.1〜0.03
μｍであり、微粒化は十分満足されているが、不純元素
であるNaが1200ppm、Ｓが800ppm残存していた。又、酸
化亜鉛の色は、実施例１の500℃以上加熱したものより
も黄色が強いものであった。
比較例２ 特願昭58−229188号における炭酸亜鉛を微粉砕せずに70
0℃で30分加熱分解した。得られた酸化亜鉛は0.1μｍ以
下の粒子は少量あるものの0.1〜１μｍ径がほとんどで
あった。
0℃で30分加熱分解した。得られた酸化亜鉛は0.1μｍ以
下の粒子は少量あるものの0.1〜１μｍ径がほとんどで
あった。
比較例３ 実施例１における炭酸亜鉛を粗粉砕し、500℃で加熱分
解した。得られた酸化亜鉛の粒径は0.3〜0.02μｍとい
うように均一性に欠けるものであった。又、酸化亜鉛の
色は実施例１と同程度であった。
解した。得られた酸化亜鉛の粒径は0.3〜0.02μｍとい
うように均一性に欠けるものであった。又、酸化亜鉛の
色は実施例１と同程度であった。
［発明の効果］ 本発明によれば高純度でしかも図面に示す如く、0.02〜
0.1μｍ程度、特に0.05μｍ以下の平均粒径をもつ超微
細酸化亜鉛を安定して得ることが可能である。
0.1μｍ程度、特に0.05μｍ以下の平均粒径をもつ超微
細酸化亜鉛を安定して得ることが可能である。
第１図、第２図は本発明の実施例における粒子構造を示
す顕微鏡写真である。
す顕微鏡写真である。
Claims (2)
- 【請求項１】酸化亜鉛を含む水スラリーにCO2ガスを反
応させて塩基性炭酸亜鉛（以下炭酸亜鉛と略記）を生成
し、次で該炭酸亜鉛を微細化した後、加熱分解すること
を特徴とする酸化亜鉛の製造方法。 - 【請求項２】加熱温度が250〜1000℃である特許請求の
範囲第（１）項記載の酸化亜鉛の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12253787A JPH075308B2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | 酸化亜鉛の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12253787A JPH075308B2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | 酸化亜鉛の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63288913A JPS63288913A (ja) | 1988-11-25 |
| JPH075308B2 true JPH075308B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=14838313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12253787A Expired - Lifetime JPH075308B2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | 酸化亜鉛の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075308B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0697998A4 (en) * | 1994-03-11 | 1996-10-23 | Pq Corp | Colloidal zinc oxide |
| JP4756738B2 (ja) * | 2000-12-27 | 2011-08-24 | ハクスイテック株式会社 | 紫外線遮蔽用酸化亜鉛微粒子 |
| JP5850189B1 (ja) | 2015-01-30 | 2016-02-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 酸化亜鉛粉体、分散液、塗料、化粧料 |
| EP3342755B1 (en) | 2015-08-28 | 2020-02-12 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Zinc oxide powder |
| CN107304064A (zh) * | 2016-04-18 | 2017-10-31 | 中科翔（天津）科技有限公司 | 一种大比表面积纳米氧化锌的制备方法 |
| JP6037080B1 (ja) | 2016-06-14 | 2016-11-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 化粧料用の酸化亜鉛粉体、分散液、化粧料 |
| CN113860356B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-10-31 | 沈阳工业大学 | 一种基于资源化利用的纳米氧化锌生产装置及方法 |
-
1987
- 1987-05-21 JP JP12253787A patent/JPH075308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63288913A (ja) | 1988-11-25 |
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